就室(shi)內擴聲(sheng)而(er)言(yan),是(shi)通(tong)過電聲(sheng)設計去控制(zhi)和改變廳堂音質;就室(shi)外(wai)擴聲(sheng)而(er)言(yan),則是(shi)通(tong)過電聲(sheng)設計去控制(zhi)室(shi)外(wai)聲(sheng)場音質。
擴聲音(yin)(yin)響系統(tong)設計的目(mu)的是要(yao)保(bao)證聲源(yuan)和音(yin)(yin)響系統(tong)未端(duan)-音(yin)(yin)箱同處于一個聲場(chang)區(qu)域內,使觀眾能感受(shou)到聲源(yuan)的真(zhen)實存在(zai),達到高保(bao)真(zhen)重放的擴聲要(yao)求。
本章(zhang)著重討論(lun)廳堂(tang)音(yin)響系統的設計和音(yin)箱的聲場布局及立體聲擴聲系統。通過工(gong)程(cheng)實例介紹(shao),簡(jian)述(shu)了工(gong)程(cheng)設計的具(ju)體方法(fa)。

一.擴聲系統設計(ji)的條件
擴聲系(xi)統設(she)計為(wei)了達到良好的音質,需要(yao)(yao)滿足一(yi)些的條件,這是進行整個音響系(xi)統聲學指標設(she)計的基本要(yao)(yao)求。
1.較低的背景(jing)噪聲
用作擴聲的廳(ting)堂、房間需要要有(you)低的背景(jing)噪(zao)聲。噪(zao)聲不僅(jin)可(ke)能(neng)來源于室外,而且也有(you)可(ke)能(neng)來源于室內(nei),如(ru)空調、通風設備、光設備運動時(shi)產生的噪(zao)聲等等,應該采取措施(shi)盡可(ke)能(neng)地降低聽音環境的噪(zao)聲。
噪聲(sheng)過高(gao)會造成(cheng)電擴聲(sheng)系(xi)統的(de)清晰度、可懂(dong)度下降,難以(yi)使音(yin)響系(xi)統達到希(xi)望的(de)音(yin)質,而提(ti)高(gao)設備輸出功率以(yi)提(ti)高(gao)輸出聲(sheng)壓級時又可能(neng)導致聲(sheng)反饋而使系(xi)統無法穩定工作。
室內(nei)噪(zao)聲控制問題,需(xu)要在建(jian)造和裝修時(shi)加(jia)以(yi)充(chong)分的(de)考(kao)慮,采取的(de)隔音(yin)措施。一般影劇院的(de)背(bei)景噪(zao)聲為25~30dB,報(bao)告廳為30~35 dB,體育館為47~56dB。
2.具有(you)均勻合理的(de)聲壓(ya)級
要(yao)求室內的聲壓級按(an)照不同類型的擴聲達到的值。
具(ju)體(ti)地講,音樂(le)(le)擴(kuo)音應達到80~85dB平均(jun)(jun)聲(sheng)壓級,語(yu)言擴(kuo)音為(wei) 7O~75dB,背景音樂(le)(le)則為(wei) 60~70dB,且不均(jun)(jun)勻(yun)度應控(kong)制在±4dB之內。這就要求電(dian)擴(kuo)聲(sheng)系統應具(ju)備足夠的輸出(chu)功率和聲(sheng)增(zeng)益,室內聲(sheng)場應均(jun)(jun)勻(yun)擴(kuo)散,近次(ci)反射聲(sheng)應得(de)到充分、合理(li)的利用,音箱的幅射特性(xing)和擺放(fang)位(wei)置要合理(li)選定(ding)。
3.保證清(qing)晰(xi)度
擴(kuo)聲系(xi)統應(ying)保證(zheng)聲音的(de)(de)清晰度和語言的(de)(de)可懂度。這一要求對(dui)語言擴(kuo)聲的(de)(de)場(chang)合尤為重要,一般認為允許的(de)(de)大輔音清晰度損失率不可超(chao)過15%。對(dui)于以音樂重放或擴(kuo)聲為主的(de)(de)廳堂,該指標可以適(shi)當放寬(kuan),但要求有好的(de)(de)音響(xiang)效果。
4.保證系統能穩定工(gong)作(zuo)
音(yin)響系(xi)統在達到規定(ding)的(de)平均聲壓級時,應有足夠的(de)聲反饋穩定(ding)度裕量,以保(bao)證不會因(yin)為反饋而造成系(xi)統自激(ji)嘯(xiao)叫。一(yi)般要(yao)求(qiu)反饋穩定(ding)度裕量6dB。
5.聲象與(yu)圖像(xiang)的基本(ben)一致(zhi)
成功的(de)(de)擴(kuo)聲音響系統應保證(zheng)聲象與圖像的(de)(de)一致,使觀(guan)眾察(cha)覺不到擴(kuo)聲設備的(de)(de)存在,好象是直接(jie)聽到來自舞(wu)臺上(shang)的(de)(de)聲音。
6.良好傳輸頻率和(he)較低的失真度
音響系統應具有寬且平坦的(de)頻率響應和較低的(de)失真。
二.聲場(chang)總功率(lv)的估算
在國產精品影視:重慶音響工程中,采用計算的方法定量的分析音箱的特性、擺放位置、驅動音箱的電功率以及高、中、低頻的分配比例與所產生的室內聲場的關系是存在困難的,因為通常情況下系統的設計者無法得到計算所必需的全部數據,音箱生產廠商對組合音箱系統往往不給出完整的指向性特性參數,室內建聲特性的有關參數一般也不易準確求得。
因(yin)此,實(shi)際工程(cheng)設計往往是(shi)根據經驗和一(yi)般原(yuan)則首先選擇音箱(xiang)布局,然后進行估算,確(que)定所(suo)需(xu)音箱(xiang)的大致參數(shu)和規格指(zhi)標等,并確(que)定具體(ti)擺位和方(fang)向,通過對(dui)(dui)場內各點聲壓(ya)的測(ce)試(shi)和實(shi)際試(shi)聽(ting),對(dui)(dui)音箱(xiang)的布置進行調整,時還需(xu)增補一(yi)些輔助音箱(xiang)。
如前所述,由于一些重要的參數難以獲得,在實際國產精品影視:音響工程中很難定量計算室內聲場。在參數不確切的情況下,采用一整套復雜的計算過程得到一些并不準確的結論并沒有太多的實際價值。因此,在工程設計中往往采用估算的方法,以此作為設計與系統調試的參考性依據。
1.估(gu)算條件
室內聲(sheng)場的估(gu)算(suan)方法基于混響聲(sheng)場均勻(yun),聲(sheng)源指(zhi)向性已知且為(wei)理想的前提。這兩(liang)項(xiang)基本條件滿足得越好,估(gu)算(suan)結果也(ye)就越接(jie)近實(shi)際,反之、誤差便會較大(da)。
室(shi)內(nei)聲(sheng)場(chang)估算的(de)(de)基本思(si)路是(shi)這樣(yang)的(de)(de):室(shi)內(nei)任(ren)一(yi)(yi)點的(de)(de)聲(sheng)壓(ya)級(ji)由兩(liang)部分構成,一(yi)(yi)部分是(shi)直(zhi)達(da)聲(sheng)場(chang)在該點的(de)(de)聲(sheng)壓(ya)級(ji),另一(yi)(yi)部分是(shi)混(hun)聲(sheng)場(chang)在該點的(de)(de)聲(sheng)壓(ya)級(ji),兩(liang)者迭加便(bian)得(de)到了該點的(de)(de)實際聲(sheng)壓(ya)級(ji)。
直達(da)聲(sheng)場符(fu)合平方反(fan)比(bi)律,可(ke)以方便的(de)算出(chu)室內各點的(de)直達(da)聲(sheng)聲(sheng)壓(ya)級(ji)(ji)。根據臨(lin)界(jie)(jie)距(ju)離(li)Dc的(de)定義可(ke)知(zhi)(zhi),在臨(lin)界(jie)(jie)距(ju)離(li)處直達(da)聲(sheng)聲(sheng)壓(ya)級(ji)(ji)與混響聲(sheng)聲(sheng)壓(ya)級(ji)(ji)相等。因此(ci)再算出(chu)臨(lin)界(jie)(jie)距(ju)離(li)處的(de)直達(da)聲(sheng)聲(sheng)壓(ya)級(ji)(ji),便知(zhi)(zhi)道了該點的(de)混響聲(sheng)壓(ya)級(ji)(ji)。
假設室(shi)內(nei)混響聲(sheng)(sheng)(sheng)場(chang)(理想情況下)是均(jun)勻分布的(de),因此在室(shi)內(nei)各(ge)處(chu)的(de)混響聲(sheng)(sheng)(sheng)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓級(ji)都等于(yu)臨(lin)界(jie)距離(li)處(chu)的(de)混響聲(sheng)(sheng)(sheng)壓級(ji)。有了室(shi)內(nei)直達聲(sheng)(sheng)(sheng)與混響聲(sheng)(sheng)(sheng)在各(ge)個(ge)位置(zhi)的(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓級(ji)數據,室(shi)內(nei)聲(sheng)(sheng)(sheng)場(chang)各(ge)個(ge)位置(zhi)上的(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓級(ji)即可算出。
需要(yao)注意(yi)的問題是,在具體(ti)計算(suan)中(zhong)應將其換(huan)算(suan)為音(yin)箱的距離(li)以及音(yin)箱的輸入電功率便(bian)可算(suan)出直達聲(sheng)場聲(sheng)壓級。
通常,聲場總(zong)電功(gong)率可由室內聲場穩態聲壓級進行估(gu)算(suan)。
2.聲(sheng)場總電功率的估(gu)算公式
在實際(ji)工程應用中(zhong),估算(suan)聲(sheng)功率(lv)時可以(yi)將混響(xiang)聲(sheng)聲(sheng)壓略去,將其視(shi)為功率(lv)余量的一部分(fen),這樣只要確定了(le)聲(sheng)場中(zhong)某方向(xiang)距離D處的聲(sheng)壓級LP,就可以(yi)由LP來(lai)估算(suan)聲(sheng)功率(lv)值(zhi)。
聲(sheng)功(gong)率(lv)與一般音(yin)(yin)箱(xiang)或音(yin)(yin)箱(xiang)系(xi)統(tong)所(suo)標(biao)示的電功(gong)率(lv)不同,其間相差音(yin)(yin)箱(xiang)的轉換效率(lv)η。音(yin)(yin)箱(xiang)的效率(lv)與音(yin)(yin)箱(xiang)所(suo)用揚聲(sheng)器(qi)單元的結構、形狀關(guan)系(xi)大。
例(li)如紙盆揚聲(sheng)器(qi)音箱(xiang)的(de)效率為1%左右,號筒式揚聲(sheng)器(qi)的(de)音箱(xiang)的(de)效率可(ke)達15%。目前音箱(xiang)的(de)產品(pin)說(shuo)明書(shu)多(duo)數不給η值(zhi),而(er)是只(zhi)給靈敏度值(zhi)S。為了能(neng)夠通過音箱(xiang)的(de)靈敏度來估算出系統的(de)電(dian)功率,可(ke)作如下假設:
